高二物理试题
出题人:陈育成 审核人:陈风平
全卷共6页,满分100分,考试时间90分钟。请考生将所有试题答在答题卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题:(本题共15小题,每小题3分共45分,每小题有一个或多个选项符合题意.全部选对的得3分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分.)
1.关于麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )
A.在电场周围空间一定存在着磁场
B.任何变化的电场周围一定存在着变化的磁场
C.均匀变化的磁场周围一定存在着变化的电场
D.交变电场在它的周围空间一定产生同频率的交变磁场
2.图(1)是利用砂摆演示简谐运动图象的装置。当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系。第一次以速度v1匀速拉动木板,图(2)给出了砂摆振动的图线;第二次仅使砂摆的振幅减半,再以速度v2匀速拉动木板,图(3)给出了砂摆振动的图线。由此可知,砂摆两次振动的周期T1和T2以及拉动木板的速度v1和v2的关系是( )
A.T1∶T2=2∶1 B.T1∶T2=1∶2
C.v1∶v2=1∶2 D.v1∶v2=2∶1
3.医院有一种先进的检测技术——彩超.这一技术是,首先向病人体内发射频率已精确掌握的超声波,超声波经血液反射后被专用仪器接收,同时测出反射波的频率变化,最后就可知道血液的流速.则这一技术主要体现了下列哪一种物理现象( )
A.多普勒效应 B.波的衍射 C.波的干涉 D.共振
4.心电图是现代医疗诊断的重要手段,医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔,即为心动周期,由此可计算1min内心脏跳动的次数(即心率)。甲、乙两人在同一台心电图仪上做出的心电图分别如图a、b所示,医生通过测量后记下甲的心率是60次/min,则心电图仪图纸移动的速度v以及乙的心率为( )
A.25mm/s,48次/min B.25mm/min,75次/min
C.25mm/s,75次/min D.25mm/min,48次/min
5.虹是由阳光射人雨滴(视为球形)时,经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束L由图示方向射人雨滴,a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线,如图。下列说法正确的是( )
A.光线b在水滴中传播时的波长较长
B.光线b在雨滴中的折射率较大
C.若分别让a、b两色光通过同一双缝装置则b光形成的干涉条纹间距较大
D.光线b在雨滴中的传播速度较大
6.如图所示的金属圆环放在有界的匀强磁场中,将它从磁场中匀速拉出来,下列哪个说法是正确的( )
A.向左拉出和向右拉出,其感应电流方向相反
B.不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是顺时针的
C.不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是逆时针的
D.在此过程中感应电流大小不变.
7.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为,从中性面开始计时,当时,感应电动势的瞬时值为2V,则此交变电动势的有效值为( )
A. V B. V C.2 V D. V
8.如下图所示,两平行虚线间的区域内存在着匀强磁场,较小的梯形线圈abcd的ab边与磁场边界平行,线圈匀速向右运动穿过磁场区域。可以定性地表示线圈在穿过磁场的过程中感应电流随时间变化规律的是图中所示的( )
9.质量为50kg的人以8m/s的速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg、速度为4m/s的平板车。人跳上车后,车的速度为( )
A、4.8m/s B、3.2m/s C、1.6m/s D、2m/s
10.如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,该区域的上边界水平,并与线框的ad边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为h,ad边长为L,线框质量为m,总电阻为R。现无初速地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且线框的ad边始终保持水平。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁场,则下列结论正确的是( )
A.bc边刚进入磁场时,线框所受安培力的大小等于mg
B.bc边刚进入磁场时,线框的速度大小等于
C.在线框从开始下落到ad边刚进入磁场的过程中,线框中产生的焦耳热等于+mgh
D.在线框从开始下落到ad边刚进入磁场的过程中,重力做功等于+mgh
11.如图所示为一列简谐横波沿水平直线传播时某时刻的波形图,其波长为4m,若图中A点经过0.5s第一次到达下方最大位移处,以下说法正确的是 ( )
A.若波向右传播,波速为2m/s
B.若波向右传播,波速为6m/s
C.若波向左传播,波速为2m/s
D.若波向左传播,波速为6m/s
12.如图所示,一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光,取其中a、b、c三种色光,下列说法正确的是( )
A. 把温度计放在c的下方,示数增加最快
B. 若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置,则a光形成的干涉条纹的间距最大。
C. a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小
D. 若让a、b、c三色光以同一入射角,从某一介质中射入真空,b光恰能发生全反射,则c光也一定能发生全反射
13.如图所示,全反射玻璃三棱镜的折射率n=,一束光线垂直于ac边从点O射入棱镜,现在让入射光线绕O点旋转改变入射方向,以下结论正确的是( )
A.若入射光线从图示位置顺时针旋转,则折射光线将从ab边射出
B.若入射光线从图示位置顺时针旋转,则折射光线将会从ab、bc两边射出
C.若入射光线从图示位置逆时针旋转,则折射光线将从ab边射出且向左移动
D.若入射光线从图示位置逆时针旋转,则折射光线将从bc边射出
14.一列简谐横波沿x轴的正向传播,振幅为2 cm,已知在t=0时刻相距30 cm的两质点a、b的位移都是1 cm,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负向,如图所示,则( )
A. t=0时刻,两质点a、b的加速度相同
B.两质点a、b的平衡位置间的距离为半彼长的奇数倍
C.质点a的速度最大时,质点b的速度为零
D.当质点b的位移为+2 cm时,质点a的位移为负
15.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则( )
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时.所受的安培力大小为
D.电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二.填空题:(每空2分,共18分)
16.8.(6分)某同学用图甲所示的实验装置做《用双缝干涉测量光的波长》的实验,他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离Δx。转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数如图丙所示,再转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丁所示,则图丁的示数x2= mm。
如果实验所用双缝之间的距离d=0.20mm,双缝到屏的距离L=60cm。根据以上数据可得出光的波长λ= m(保留2位有效数字)。
17.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以ab、cd为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比 ;乙同学测得的折射率与真实值相比 ;丙同学测得的折射率与真实值相比 。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
18.如图甲所示,在光滑的斜面上,有一滑块,一劲度系数为k的轻弹簧上端与滑块相连,下端与斜面上的固定挡板连接,在弹簧与挡板间有一力传感器(压力显示为正值,拉力显示为负值),能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机,经计算机处理后在屏幕上显示出F-t图象.现用力将滑块沿斜面压下一段距离,放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动,此时计算机屏幕上显示出如图乙所示图象.
(1)滑块做简谐运动的回复力是由____________ 提供的;
(2)由图乙所示的F-t图象可知,滑块做简谐运动的周期为__________ s ;
(3)结合F-t图象的数据和题目中已知条件可知,滑块做简谐运动的振幅为__________.
四.计算题:(本大题共3小题,共37分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分.有关物理量的数值计算问题,答案中必须明确写出数值和单位.)
19.(10分)用均匀导线弯成正方形闭合线框abcd,线框每边长8.0cm,每边电阻为0.010Ω,把线框放在磁感强度为B=0.050T的匀强磁场中,并使它绕OO,以ω=100rad/s的匀角速度旋转,旋转方向如图所示。已知轴OO’在线框平面内, 并且垂直于B,Od=3Oa,O,c==3O,b。当线框平面转至与B平行的瞬时(如图示位置).
①每边产生的感应电动势的大小各是多少?
②线框内感应电流的大小是多少?
20.(12分)如图所示,一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P,现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出,打在光屏上的P′点,与原来相比向左平移了2 cm,已知透明体对光的折射率为。求
(1)透明体的厚度 (2)光在透明体里运动的时间。
21.(15分)如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ,导轨间距为 lm ,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒 ab 和 a' b'的质量都是0.2kg ,电阻都是 1Ω ,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒a' b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ,设金属棒a' b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。金属棒ab和导轨无摩擦,导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场,导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度 B 的大小相同。用外力让a' b'固定不动,将金属棒ab 由静止释放,当 ab 下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为 18W。求:
(1)ab 棒达到的最大速度;
(2)ab棒下落了 30m 高度时,其下滑速度已经达到稳定,此过程中回路电流产生的焦耳热 Q ;
(3)在ab棒下滑过程中某时刻将 a' b'固定解除,为确保a' b'始终保持静止,则a' b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件? ( g =10m / s2,sin370 =0.6 ,cos370 =0.8 )